第一篇：內蒙古大學電子信息工程學院 電機與電力拖動 期末考試試卷(A)評分答案

內蒙古大學電子信息工程學院

《電機與電力拖動》期末考試試卷（A）評分答案

2010-2011學年第2學期

一、問答題：（共20分，每小題5分）

1.什么是電力拖動系統？它由哪幾部分組成？各起什么作用？

答：電力拖動又稱電器拖動，就是用電動機做原動機，去拖動各種生產機械的工作機構運動，以實現各種生產工藝的要求，實現電力拖動的裝置稱為電力拖動系統。它由電動機和機械裝置組成。

電動機作為原動機提供動力，機械裝置實現各種生產工藝。2.同步機與異步機有什么區別？異步機的同步轉速是如何定義的？

答：同步電機的轉速與所接電源頻率之間有著嚴格不變的關系，而異步電機的轉速則要隨負載的變化而變化。異步電機是依靠定子磁場在轉子里產生的電流反過來來切割定子磁場,產生電磁力矩,而且轉子和定子之間始終有轉速差,就是依靠這個轉速差來維持電機的運行的.而同步電機是依靠同性相吸,異性相斥.他的定子和轉子之間是沒有轉速差的。同步轉速就是n1=60f/p,也就是電機定子的旋轉磁場的轉速。

3.什么是三項異步電機的轉差率？

答：同步轉速與轉子轉速之差稱為轉差，轉差和同步轉速的比值稱為轉差率。4.同步電機的分類和用途（作用）是什么？

答：（1）交流同步電機按用途分類為：同步電動機 調相機 同步發電機。

(2)按相數分為三相和單相同步電機。（3 按照旋轉部分分為轉磁式和轉樞式。

（4）按對方磁極分為凸級式，隱級式，永級式和無換向器式。（5）按軸向位置分為臥式和立式。（6）按冷卻方式分為氣冷，液冷。（7）用途

因效率高，且轉速不變，因此大型同步電動機常用于拖動大型水泵，離心壓縮機，通風機，粉碎機等。因轉速恒定，小型微型單相同步電動機用于電鐘，電影機，錄音機，傳真機等。

因改變勵磁，可改變電網因數，則采用在電網中接調相機。各種大型汽輪，大中小型水輪中小型才汽油發電機廣泛應用。

二、敘述題：（共40分，每小題10分）

1.試分析三相異步電動機的固有機械特性與三種認為機械特性的不同。

固有機械特性是指電動機在額定電壓和額定頻率下，按規定的接線，定、轉子電路不外阻抗時的機械特性。

人為機械特性是指人為改變電源參數或電動機參數而得到的機械特性。

降壓時的人為機械特性

轉子回路串對稱電阻時的人為機械特性

2.試敘述電動機選擇的基本內容。

答：（1）電動機發熱與冷卻的選擇（2）電動機絕緣材料與升溫

（3）電動機的工作方式

（4）電動機的負載功率的選擇（5）電動機容量的選擇

3.寫出四種以上微特電機的名稱，用途和作用原理。答：微特電機的種類繁多。自整角機

電感式角位移傳感元件，用作傳遞或檢測若干個機械上獨立的轉角，又稱自同步機。旋轉變壓器

和自整角機相似的元件，但只能輸出電信號。信號的幅值與轉子轉角成正弦、余弦、線性或特種函數關系。伺服電動機

在系統中作為執行元件，又稱執行電動機，分交流和直流兩類。

測速發電機 輸出與轉速成正比的器件，又稱速度傳感器，有交、直流兩種。步進電動機 用脈沖信號控制轉子轉動的電動機，也稱脈沖電動機。

直線電機 在許多場合下要求負載作直線運動，若仍用旋轉式電機,則傳動機構復雜、性能差,因此需用直線電機直接帶動。直線電機在電子設備中用得很多。按其功能有電動機和傳感器兩類，而后者又分速度傳感器和位移傳感器兩種。

4.試敘述三相異步電動機的有載運行的電磁關系，并畫出物理流圖。

電磁關系：

物理流圖：

三、計算，畫圖題：（共40分，每題20分）

1.試畫出三相異步電動機的功率流程圖，并說明功率關系和轉矩關系。

1.功率關系

2.已知三相異步電動機，PN=60kw,N=725r/min,f=50HZ,λm=2.5,試計算出特殊點，畫出它的固有機械特性。解：

(1)同步轉速點A:S=0時，N=750r/min，T=0(2)額定運行點B:SN=(n1-Nn)/n1=(750-725)/725=0.033 T=9550*PN/Nn=9550*60/725=790N.m(3).最大轉矩點C Sm=0，Tm=λm*TN=2.5*790=1975N.m(4)啟動點D 將s=1帶入公式得T=616N·m

第二篇：電機與電力拖動

《電機與電力拖動》復習題

備注：1.請考生自帶計算器；

2.計算題只有答案以零分計。

一． 試說明他勵直流電動機的起動方法及其特點。二． 試說明變壓器并聯運行的條件。

三． 電壓變化率ΔU%和阻抗電壓UK有什么聯系？UK的大小決定于哪些因素？ UK的大小對變壓器運行的影響如何？

四． 一臺三相異步電動機，如果把轉子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會產生什么后果？

五． 一臺八極異步電動機電源頻率?=50Hz，額定轉差率SN=0.04，試求額定轉速nN。

六． 一臺單相變壓器，額定容量SN=1000kVA ,額定電壓U1N／U2N=60／6.3kV , 額定頻率?=50Hz，歸算至高壓側的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗電壓UK；

（2）額定負載且cosψ2=0.8（滯后）時的電壓調整率；（3）cosψ2=0.8（滯后）時的最高效率。

七． 如果一對自整角機定子繞組的一根連接線接觸不良或脫開，試問是否能同步轉動？

八． 一臺直流發電機的額定數據為：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，試求該發電機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。

九． 如果一臺并勵發電機不能建立電壓時，檢查的方法是什么？ 十． 試說明變壓器的效率在什么樣的情況下達到最大值，這個最大值是如何得到的？

十一． 三相異步電動機能在低于額定電壓下長期運行嗎？為什么？

十二． 三相異步電動機的定、轉子鐵芯如用非磁性材料制成，會產生什么后果？

十三． 拆換異步電動機的定子繞組時，若把每相的匝數減少，則氣隙中的每極磁通與磁密數值將怎樣變化？ 十四． 異步電動機為什么又稱為感應電動機？

十五． 一臺六極直流電機，1200r/min，74槽，每槽4個元件邊，單匝元件，單疊繞組，每極磁通為1.38×10-2Wb，電樞電流為120A，求其電磁轉矩及電樞電動勢。

十六． 一臺直流電動機的額定數據為：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，試求該電動機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。

十七． 一臺他勵直流電機并聯于U=220V電網上運行，單波繞組，已知p=2，N=372(電樞總導線數)，n=1500r/min，每極磁通為φ=1.1×10-2Wb，電樞回路總電阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加損耗。試求：

a)b)此直流電機是發電機還是電動機？ 電磁轉矩、輸入功率和效率各為多少？

十八． 一臺他勵直流電動機的額定數據為：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，試計算并繪制其固有機械特性。十九． 一臺四極直流發電機是單疊繞組，每極磁通為3.79×10-2Wb，電樞總導線數為152根，轉速為n=1200r/min，求電機的空載電動勢。若改為單波繞組，其他條件不變，問空載電動勢為230V時，電機的轉速應是多少？

二十． 一臺三相異步電動機PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，試求在額定線電壓為

380V時的額定電流IN。

二十一． 一臺三相異步電動機的輸入功率8.6kW，定子銅耗為425W，鐵耗為210W，轉差率為S=0.034，試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及機械損耗。

二十二． 某臺直流發電機的額定數據為：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，試求該發電機的額定電流IN。二十三． 一臺四極直流電動機，單疊繞組，額定轉速nN=1460r/min，36槽，每槽6個元件邊，每極磁通為2.2×10-2Wb，問電樞電流為800A時，求其電磁轉矩。

二十四． 電動機的電磁轉矩是驅動性質的轉矩，電磁轉矩增大時，轉速似乎應該上升，但從直流電動機的轉矩及轉速特性來看，電磁轉矩增大時，轉速反而下降，這是什么原因？

二十五． 并勵直流電動機在運行時若勵磁繞組斷線，會出現什么后果？

二十六． 三相異步電動機，額定功率PN=55kW，額定電壓UN=380V，額定電流IN=119A，額定轉速nN=570r/min，額定功率因素

cosψN=0.89，求同步轉速、極對數、額定負載時的效率和轉差率。已知電網頻率為50Hz。

二十七． 某臺直流電動機的額定數據為：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,試求該電動機額定運行時的輸入功率P1及額定電流IN。

二十八． 有一臺三相變壓器，額定容量SN=50kVA , 高壓側額定電壓U1N=10kV , 低壓側額定電壓U2N=400V , 高低壓繞組都接成星形，試求高低壓側的額定電流I1N和I2N。

二十九． 某臺直流發電機為單疊繞組，每極磁通為3.5×10-2Wb，電樞總導線為152根，轉速為1200 r/min，求電機的空載電動勢。若改為單波繞組，其他條件不變，問空載電動勢為210V時，電機的轉速是多少？

三十． 為什么說交流異步測速發電機是交流侍服電動機的一種逆運行方式？

第三篇：電機與電力拖動

填空題

1.電力拖動系統是采用以電機為原動機拖動生產機械完成加工任務。2.電力拖動系統的基本拖動方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流電機的基本結構由：定子、轉子和附屬構件三部分組成。4.直流電動機按勵磁方式分為：他勵電動機和自勵電動機。5.通過改變它勵直流電動機的電壓、定子所串電阻和減小磁通量可以改變他的人為機械特性。

6.他勵直流電動機的啟動方法：減壓啟動和電樞回路串電阻兩種。7.變壓器的主要部分是：繞組和鐵心，它們組成變壓器的器身。8.交流電機包括交流發電機和交流電動機兩類。

9.三相交流異步電動機的定子槽有三種形式：開口槽、半開口槽和半閉口槽。

10.同步電機的轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同。選擇題

1.電力拖動系統中傳動機構的作用是將（B）轉化成所需要的運動形式，并進行傳遞與分配。

A電能

B機械能

C旋轉運動

D直線運動 2.直流電動機的定子包括機座、主磁極、（B）、端蓋、電刷和軸承。

A換向器

B換向磁極

C電樞鐵心

D風扇 3.他勵直流電動機固有機械特性的表達式是(A).A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

B.n=Un/CeΦN –(Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦD.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

4.變壓器的額定容量用（C）表示。

A有功功率

B無功功率

C視在功率

D機械功率 5.變壓器的運行特性有（A）和效率特性。

A外特性

B輸入特性

C輸出特性

D負載特性 6.三相單層繞組按繞組端接部分的形狀分有同心式、交叉式和（C）繞組。

A波

B疊

C交叉式鏈形

D雙層 7.三相異步電動機旋轉磁場的轉速與（B）有關。

A電壓、頻率

B頻率、磁極數

C電流、電壓

D匝數、結構 8.三相異步電動機機械特性反應的是（A）

A.n=f(T)

B.U2=f(I2)

C.U1=f(I2)

D.η=f(I2)9.同步電動機按用途分為（A）調相機。

A發電機、電動機

B隱極式、凸機式

C高壓、低壓

D開啟式、防護式

10．直流電動機的額定電壓等級一般為（A）

A110v、220v、440v、660v

B220v、380v、3000v、6000v

C220v、440v、660v、3600v

D180v、220v、380v、3000v 判斷題

1.直流電動機換向繞組的作用是改善直流電機的換向。

對 2.直流電動機的直軸電樞反應不影響主磁通的大小。

錯 3.恒功率調速方法最適合帶動恒功率負載。

錯 4.他勵直流電動機的機械特性具有硬特性。

對 5.變壓器工作時主磁通基本上保持不變。

對 6.電流互感器用于大功率測量場合。

錯 7.三相異步電動機的功率因素較高。

錯 8.三相異步電動機又稱為三相感應電動機。

對 9.同步電機的轉子轉速與同步轉速相等。

對 10.同步電機本身沒有啟動轉矩，必須采用一定的啟動方法。

對 11.恒轉矩調速方法最適合帶動恒功率負載。

對 簡答題

1.直流電動機的電樞鐵芯為什么要用硅鋼片制 造？能否用鑄鋼件代替？直流電動機的主磁 極能否用整塊的鋼加工而成？為什么？

答：直流電動即的電樞鐵心采用硅鋼片制造 可以有效的較少渦流損耗。不能用鑄鋼代替 直流電動機的電樞鐵芯。也不能采用整塊的鋼作為直流電動機的主磁極，因為整塊鋼作 為電動機主磁極時有交流分量，會產生交流 諧波并且會產生一定的渦流損耗，所以不能。2.他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小與什么量有關？改變電樞回路電阻，能否改變電樞電流的穩態值？

答：當他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小與電樞電阻有關，改變電樞回路電阻是不能改變電樞電流的穩態值。

3.變壓器的主要用途是什么？為什么要高壓輸電？ 答：變壓器的主要用途就是升高或降低電壓，采用高壓輸電是為了減少電網遠距離送電途中電能的損耗。

4.什么叫異步電動機的轉差率？電動機的轉 速增大時轉差率怎樣變化？

答：轉差率為：同步轉速與轉速之差跟同步轉速的比值。當電動機得轉速增大時根據轉差率的計算公式易知轉差率將減小。

5.什么叫三相異步電動機的減壓啟動？有哪幾種常用的方法？

答：三相 異步電動機的減壓啟動指改變加于定子繞組上電壓的啟動方式，常用的方法有：Y—Δ啟動、自耦變壓器啟動、延邊三角形啟動。6.同步發電機的“同步”是什么意思？

答：同步發電機的“同步”指轉子轉速與定子轉速相同。計算題

1.并勵直流電動機額定數據為P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。電樞電阻Ra=0.02Ω,勵磁回路電阻RL=55Ω。求：a.額定電流In，電樞電流Ia，勵磁電流IL；b.銅損耗△Pcu及空載損耗△P0；c.反電動勢。解：

a.額定電流為：

勵磁電流為：

電樞電流為：

b.銅損耗為:

所以空載損耗為：

c.反電動勢：

5.一臺四級異步電動機，電源電壓頻率為50Hz，轉子電路參數為R2=0.02，X2=0.08，定子和 轉子電路每相電動勢的變化比為E1/E2=10，當 E1=200v時，求：a.轉子不動時，轉子繞組每 相E2、I2和cosφ2s；b.額定轉速n=1425r/min時，轉子繞組每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。

解：

a.轉子不動時

轉子感應電動勢：

轉子電流：

轉子功率因數：

b.在額定轉速時

同步轉速：

額定轉差率：

轉子電動勢：

轉子電抗：

轉子電流：

功率因數：

6.一臺繞線式轉子異步電動機：PN=75Kw，nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A，E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.轉子回路串入0.5Ω電阻，電動機運行的轉速為多少？b.額定負載轉矩不變，要求把轉速降至500r/min，轉子每相電阻相應串多大電阻。解：

a.額定轉差率：

轉子每相電阻：

當串入電阻后，電機轉差率為：

轉速:

b.轉子串電阻后轉差率為：

轉子每相所串電阻：

第四篇：電機與電力拖動

電機與電力拖動【出現的是單選題，出現的是多選題。請注意區分！】

一、單選題(共20題，100.0分)

1、一臺他勵電動機，裝拆不慎，以致負載增大時轉速越來越高，其原因是（）。

1.2.3.4.電刷從幾何中性線逆著電樞轉向移動了β角 電刷從幾何中性線順著電樞轉向移動了β角 勵磁回路電阻太大 源電壓越來越高

標準答案 ：A

2、有兩個尺寸相同的鐵芯線圈，導線粗細和匝數也相同，一個用硅鋼片做鐵芯，另一個用鑄鐵做鐵芯，接到同一個交流電源上時，兩個鐵芯中磁通的大小關系為（）

1.2.3.4.Ф硅 >Ф鐵 Ф硅=Ф鐵 Ф硅 <Ф鐵 不能確定

標準答案 ：B

3、直流電機中主磁極的作用是（）。1.2.3.4.改善換向 產生主磁場 產生感應電動勢 減少損耗

標準答案 ：B

4、在直流發電機中，將交流電動勢變換成直流電動勢的部件是（）

1.2.3.4.電樞繞組 換向器與電刷 換向極 主磁極繞組

標準答案 ：B

5、在電力系統中我們常常采用的變壓器的等效電路為（）。

1.2.3.4.T型等值電路 г型等值電路 一字型等值電路 任意選擇

標準答案 ：B

6、變壓器帶容性載運行時，電壓調整率為下列各選項的（）。

1.2.3.4.一定為負值 一定為正值 一定為零 有可能為零

標準答案 ：A

7、同步電動機的功角θ=0表示它處于（）

1.2.3.4.調相機狀態 發電機狀態 電動機狀態 停止工作

標準答案 ：A

8、直流電機在電刷處于幾何中性線位置時，由于磁路飽和的緣故，電樞反應對直流電機的每極磁通量的影響是（）。

1.2.3.4.保持不變 略有增加 略有減少 減少很多 標準答案 ：C

9、異步電動機外施三相交流電，空載運行時，氣隙中每極磁通的大小主要取決于（）

1.氣隙的大小 2.電源電壓的大小 3.磁路的飽和程度 4.定子漏阻抗的大小

標準答案 ：B

10、對于自耦變壓器，其實際繞組的個數為（）1.0 2.1 3.4 4.不確定

標準答案 ：B

11、下列變壓器的部件是由硅鋼片疊壓而成的是（1.鐵心 2.繞組 3.散熱器）4.油箱

標準答案 ：A

12、同步電機主要用作（）。

1.2.3.4.變壓器 發電機 電動機 調相機

標準答案 ：B

13、對于三相異步電動機在反接制動狀態下，其轉差率S為（）

1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 標準答案 ：B

14、短距繞組指的是（）。

1.2.y1（節距）= τ（極距）y1 >τ 3.4.y1 <τ

與y1、τ的大小無關

標準答案 ：C

15、頻率為f1的三相對稱正弦電流通入三相對稱定子繞組中產生的v次空間諧波磁通，在定子繞組中感應電動勢的頻率為（）

1.2.3.f1 v f1 f3/v 標準答案 ：A

16、一臺異步電機的轉差率S=0表示該電機處于（）

1.2.3.4.電磁制動狀態 發電機狀態

電動機的空載運行狀態 電動機的額定運行狀態

標準答案 ：C

17、下列不需要外電源供電的發電機是（）

1.并勵發電機 2.3.4.串勵發電機 他勵發電機 復勵發電機

標準答案 ：A

18、在變壓器的折算中，折算后的二次電流為實際二次電流的（）

1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

標準答案 ：B

19、直流發電機的外特性指的是：（）

1.2.3.4.端電壓與勵磁電流的關系 端電壓與負載電流的關系 輸出功率與電磁轉矩的關系 輸出功率與轉速的關系

標準答案 ：B

20、下列哪種直流電機裝有兩套勵磁繞組。（）1.2.3.4.并勵直流電機 串勵直流電機 他勵直流電機 復勵直流電機

標準答案 ：D

一、單選題(共20題，100.0分)

1、下列不需要外電源供電的發電機是（）

1.2.3.4.并勵發電機 串勵發電機 他勵發電機 復勵發電機

標準答案 ：A

2、變壓器帶容性載運行時，電壓調整率為下列各選項的（）。

1.2.3.4.一定為負值 一定為正值 一定為零 有可能為零

標準答案 ：A

3、同步電動機的功角θ=0表示它處于（）

1.2.3.4.調相機狀態 發電機狀態 電動機狀態 停止工作

標準答案 ：A

4、在直流發電機中，將交流電動勢變換成直流電動勢的部件是（）

1.2.3.4.電樞繞組 換向器與電刷 換向極 主磁極繞組

標準答案 ：B

5、同步電機主要用作（）。

1.2.3.變壓器 發電機 電動機 4.調相機

標準答案 ：B

6、直流電機中主磁極的作用是（）。

1.2.3.4.改善換向 產生主磁場 產生感應電動勢 減少損耗

標準答案 ：B

7、下列變壓器的部件是由硅鋼片疊壓而成的是（）

1.2.3.4.鐵心 繞組 散熱器 油箱

標準答案 ：A

8、在電力系統中我們常常采用的變壓器的等效電路為（）。

1.2.T型等值電路 г型等值電路 3.4.一字型等值電路 任意選擇

標準答案 ：B

9、對于三相異步電動機在反接制動狀態下，其轉差率S為（）

1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 標準答案 ：B

10、異步電動機外施三相交流電，空載運行時，氣隙中每極磁通的大小主要取決于（）

1.2.3.4.氣隙的大小 電源電壓的大小 磁路的飽和程度 定子漏阻抗的大小

標準答案 ：B

11、對于自耦變壓器，其實際繞組的個數為（）

1.0 2.3.4.1 4 不確定

標準答案 ：B

12、直流電機在電刷處于幾何中性線位置時，由于磁路飽和的緣故，電樞反應對直流電機的每極磁通量的影響是（）。

1.2.3.4.保持不變 略有增加 略有減少 減少很多

標準答案 ：C

13、短距繞組指的是（）。

1.2.3.4.y1（節距）= τ（極距）y1 >τ y1 <τ

與y1、τ的大小無關

標準答案 ：C

14、一臺他勵電動機，裝拆不慎，以致負載增大時轉速越來越高，其原因是（）。

1.2.3.4.電刷從幾何中性線逆著電樞轉向移動了β角 電刷從幾何中性線順著電樞轉向移動了β角 勵磁回路電阻太大 源電壓越來越高

標準答案 ：A

15、頻率為f1的三相對稱正弦電流通入三相對稱定子繞組中產生的v次空間諧波磁通，在定子繞組中感應電動勢的頻率為（）

1.2.3.f1 v f1 f3/v 標準答案 ：A

16、直流發電機的外特性指的是：（）

1.2.3.4.端電壓與勵磁電流的關系 端電壓與負載電流的關系 輸出功率與電磁轉矩的關系 輸出功率與轉速的關系

標準答案 ：B

17、在變壓器的折算中，折算后的二次電流為實際二次電流的（）

1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

標準答案 ：B

18、有兩個尺寸相同的鐵芯線圈，導線粗細和匝數也相同，一個用硅鋼片做鐵芯，另一個用鑄鐵做鐵芯，接到同一個交流電源上時，兩個鐵芯中磁通的大小關系為（）

1.2.3.4.Ф硅 >Ф鐵 Ф硅=Ф鐵 Ф硅 <Ф鐵 不能確定

標準答案 ：B

19、下列哪種直流電機裝有兩套勵磁繞組。（）

1.2.3.4.并勵直流電機 串勵直流電機 他勵直流電機 復勵直流電機 標準答案 ：D

20、一臺異步電機的轉差率S=0表示該電機處于（）

1.2.3.4.電磁制動狀態 發電機狀態

電動機的空載運行狀態 電動機的額定運行狀態

標準答案 ：C

第五篇：電機原理與電力拖動課后答案

第一章

2．在直流電機中，為什么要用電刷和換向器，它們起到什么作用？

答：在直流發電機中，電刷和換向器起到整流的作用，將電樞繞組中的交流電整流成出線端的直流電。直流電動機中，起到逆變的作用，將端口的輸入的直流電變成電樞繞組中的交變電流。

2．直流發電機是如何 發出直流電的？如果沒有換向器，直流發電機能否發出直流電？ 答： 直流發電機電樞繞組內的感應電動勢實為交變電動勢(如題圖2-3所示瞬間以導體a為例)，電樞繞組的a導體處于N極底下，由“右手發電機”定則判得電動勢方向為⊙，轉半圈后，處于S極下，電動勢方向變為⊕，再轉半圈，又回到原來位置，電動勢又為⊙。。。，它通過換向裝置后，才把電樞繞組的交流變為外電路的直流。

換向裝置的結構特點是電樞繞組盡管旋轉，而 A、B電刷固定不轉（電刷與磁極相對靜止），且A刷恒與N極下導體相連，B刷恒與S極底下導體相連），則由A刷引出的電動勢方向恒為⊙（流出），若定義為正極，則Ｂ刷引出的電動勢方向恒為⊕

(流入)，為負極，因此，由Ａ，Ｂ兩刷得到的就是直流。

由上分析可知，由于內電路的交流是通過換向裝置u 后才變為外電路的直流，故沒有換向裝置就不行

2.在直流發電機中，為了把交流電動勢轉變成直流電壓而采用了換向器裝置；但在直流電動機中，加在電刷兩端的電壓已是直流電壓，那么換向器有什么作用呢？

答：直流電動機中，換向法把電刷兩端的直流電壓轉換為電樞內的交流電，以使電樞無論旋轉到N極下，還是S極下，都能產生同一方向的電磁轉矩。

6.直流電機磁路包括哪幾部分?磁路未飽和時，勵磁磁通勢生要消耗在哪一部分? 答：直流電機的主磁路主要包括;主磁極、定、轉子之間的氣隙、電樞齒、電樞磁軛、定子磁軛。磁路未飽和時，鐵的磁導率遠大于空氣的磁導率，氣隙的磁阻比磁路中的鐵心部分大得多，所以，勵磁磁通勢主要消耗在氣隙上。

12.已知某直流電動機銘牌數據如下：額定功率速nN=1500r/min，額定效率，額定電壓UN=，額定轉

。試求該電機的額定電流。

解：17.直流電機的感應電動勢與哪些因素有關？ 答

感應電動勢和轉速n成正比。，在其它條件不變的情況下，感應電動勢E與磁通Φ17.直流發電機和直流電動機的電樞電動勢的性質有何區別，它們是怎樣產生的？

答: 直流發電機電樞電動勢為電源電動勢（Ia與Ea同向），直流電動機為反電動勢（Ia與Ea反方向），它們均由電樞繞組切割磁場產生。

18.電磁轉矩的產生：電樞繞組中有電樞電流流過時,在磁場內受電磁力的作用,該力與電樞鐵心半徑之積稱為電磁轉矩.發電機是將機械能轉換成電能，機械轉矩是輸入力矩，帶動發電機轉動，克服電磁轉矩作功。機械轉矩與轉動方向相同，電磁轉矩與轉動方向相反。

電動機是將電能轉換成機械能，機械轉矩是輸出力矩，電能產生的電磁轉矩是動力，帶動電動機轉動。因此，電磁轉矩與轉動方向相同，機械轉矩與轉動方向相反。

20.一臺并勵直流電動機，UN =220V，IN =80A，電樞回路總電阻Ra=0.036Ω，勵磁回路總電阻Rf =110Ω，附加損耗PS =0.01PN，ηN=0.85。試求：1）、額定輸入功率P1； 2）、額定輸出功率P2；3）、總損耗∑P；4）、電樞損耗PC U；

5）、勵磁損耗Pf ；

6）、機械損耗和鐵心損耗P。7）附加損耗

1、額定輸入功率P1=Un*In=220*80=17600W=17.6KW

2、額定輸出功率P2=P1*ηn=17.6*0.85=14.96KW

3、總損耗ΣP=P1-P2=17.6-14.96=2.64KW

4、I電樞損耗Pcu=(In-Un/Rf)平方*Ra=(80-220/110)*(80-220/110)*0.036=219W=0.219KW

5、勵磁損耗Pf=Un平方/Rf=220*220/110=440W=0.44KW

6、機械損耗和鐵芯損耗P=ΣP-Pcu-Pf-Ps=2.64-0.219-0.44-0.01*14.96-=1.83KW 7．附加損耗：PS =0.01PN=0.01xP2=0.01x14960w=149.6w 22.第二章 6.實際的拖動系統為什么要采用多軸拖動系統?

13.負載的機械特性有哪幾種類型？各有什么特點？

答：負載的機械特性有：恒轉矩負載特性、風機、泵類負載特性以及恒功率負載 特性，其中恒轉矩負載特性又有反抗性恒轉矩負載與位能性恒轉矩負載，反抗性負載轉矩的特點是它的絕對值大小不變，但作用方向總是與旋轉方向相反，是阻礙運動的制動性轉矩，而位能性轉矩的特點是轉矩絕對值大小恒定不變，而作用方向也保持不變。風機、泵類、負載特性的特點是其轉矩與轉速的二次方成正比即，這類生產機械只能單方向旋轉。恒功率負載特性的特點是在不同速度下負載轉矩 與轉速n差不多成反比即 常數。

第三章

1.他勵直流電動機的機械特性指的是什么?是根據哪幾個方程式推導出來的？

3．4.什么叫固有機械特性？從物理概念上說明，為什么在他勵直流電動機固有機械特性上 對應額定電

磁

轉

矩

TN

時，轉

速

有的降

落？

6.他勵直流電動機穩定運行時,電樞電流的大小由什么決定?改變電樞回路電阻或改變電源電壓的大小時,能否改變電樞電流的大小?

答：他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小由負載決定。改變電樞回路電阻或改變電源電壓的大小時，不能改變電樞電流的大小。因為電流的大小由負載決定的。3

5．第五章

1.簡述三相異步電機的基本結構和各部分的主要功能

異步電動機的結構主要由兩個基本部分組成，即定子（靜止部分）和轉子（旋轉部分）。

一．定子 它由定子鐵心、定子繞組和機座等部分組成。

（1）定子鐵心。它是電動機磁路的一部分，由0.35～0.5mm厚表面涂有絕緣漆或氧化膜的薄硅鋼片疊壓而成，固定在機座內。定子鐵心的內圓沖有均勻分布的槽口，用來嵌放三相定子繞組。繞組與鐵心之間是互相絕緣的。

（2）定子繞組。由于它是能量轉換的“樞紐”，又稱電樞繞組。它是異步電動機的電路部分，通入三相電源后，就會產生三相旋轉磁場。三相定子繞組是 3個彼此獨立、按一定方式連接的對稱繞組，它們按一定的空間角度依次嵌在定子槽內。為了便于變換接法，繞組6個端頭都引到接線盒內。

（3）機座。它一般由鑄鐵或鑄鋼制成。其作用是固定定子鐵心和定子繞組。機座兩端的兩個端蓋，以支承轉子軸。

二．轉子 它是異步電動機的旋轉部分，電動機的工作轉矩就是從轉子軸上輸出的。它由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸3部分組成。

（1）轉子鐵心。它是電動機磁路的一部分，是由圓形薄硅鋼片疊裝而成。在硅鋼片外圓上沖有均勻分布的槽口，用來嵌放轉子繞組。轉子鐵心壓裝在軸上。

（2）轉子繞組。它又分為籠型和線繞式兩種。目前中小型異步電動機的籠型轉子，一般都用熔化的鋁澆入轉子鐵心槽內，并將兩個端環（短路環）與冷卻用風扇澆鑄在一起而成。由于轉子繞組形狀像鼠籠，故稱為籠型異步電動機。線繞式轉子繞組和定子繞組相似，也是三相對稱繞組，一般都接成星形。3個出線端通過轉軸內孔分別接到與轉軸固定的3個銅制互相絕緣的滑環上（集電環），滑環靠電刷與外接變阻器電路相連接，接入變阻器主要是為了改善電動機的起動性能或調節電動機的轉速。

（3）轉軸。它主要是支承轉子及傳遞轉矩，并保證定、轉子之間各處均勻的空氣隙。空氣隙也是電機磁路的一部分，空氣隙越小，功率因數越高，空載電流越小。一般中小型電動機的氣隙0.2～1.5mm。

4.試述三相異步電動機的轉動原理，并解釋“異步”的含義，異步電動機為什么又稱為感應電動機?

5.9.第六章

11．有一臺JO2—82—4型鼠籠式異步電動機，額定功率為40KW，額定轉速為1470轉/分，則它的旋轉磁場磁極對數是（）對，同步轉速為（1500轉/分），額定轉差為（0.02），額定轉矩為（259.9牛/米）。請問怎么求出的？

答：JO2—82—4最后面4表示極數,極對數p=4/2=2;同步轉速ns根據60*f=ns*p，f是定子電源頻率=50Hz，ns=60*50/2=1500轉/分，n=(1-s)*ns, 轉差s=0.02，額定轉速n=1470轉/分=1470*2*3.14/60弧度/秒，額定轉矩=額定功率*額定轉速（單位是弧度/秒）=40000*1470*2*3.14/60=259.9N/m，12.三相異步電動機有哪幾種調速方法？各種調速方法有何優缺點？

答：

1、根據異步電動機的轉速公式n=60f/p(1-s),有以下三種調速方法：

（1）改變異步電動機定子繞組的磁極對數p，即變極調速。

（2）改變供給異步電動機電源的頻率f，即變頻調速。

（3）改變異步電動機的轉差率s，即變轉差率調速。

2、各種調速方法有何優缺點

（1）變極調速方法特點：

優點：變極調速時電動機的調速幾乎是成倍的變化，調速時所用的設備簡單，機械特性較硬，調速穩定性較好，效率高，低速啟動轉矩大。

缺點：調速的平滑性差，只能是有級調速，體積稍大，價格較高。

（2）變頻調速方法特點：

優點：調速范圍寬，靜差率小，穩定性好，平滑性好，能實現無級調速，能適應各種負載，效率較高。

缺點：它需要一套專門的變頻電源，控制系統較復雜，成本較高。

（3）變轉差率調速方法特點：

① 定子調壓調速的特點：能實現無級調速，但低壓時機械特性太軟，調速范圍小。

② 轉子回路串電阻的特點：方法簡單，設備投資不大，工作可靠，但只能是有級調速，調速范圍不大，穩定性較差，平滑性較差，調速的能耗比較大。

③ 串級調速的特點：效率較高（可達85%~93%），可實現無級平滑調速，閉環控制較簡單（與變頻調速相比）。但也存在功率因數較低的缺點，滿載運行時也只有0.6左右。

32.三相異步電動機在基頻以下變頻調速時，只降低電源頻率而電源電壓的大小為額定值不變是否可以？

否，三相異步電動機每相定子繞組的電壓方程式為U1=-E+I1R1+JI1X1=-E+I1Z1 I1和Z1為定子電流在繞組阻抗上產生的電壓降，電動機在額定運行時，I1Z1《U1所以有U1≈E1=4.44f1N1Φm，Φm≈1/4.44N1*U1/f1當電壓頻率變化時，磁極下的磁通也將發生變化

第七章

1.同步電機中“同步”的意義是指什么？

同步電機是指電機的轉速和交流旋轉磁場的轉速同步，同步轉速=60*頻率/磁極對數。2.三相同步電動機在結構和工作原理上與三相異步電動機有什么異同？

1、轉速不同

異步電機是定子送入交流電,產生旋轉磁場,而轉子受感應而產生磁場,這樣兩磁場作用,使得轉子跟著定子的旋轉磁場而轉動.其中轉子比定子旋轉磁場慢,有個轉差,不同步所以稱為異步機.同步電機轉子是人為加入直流電形成不變磁場,這樣轉子就跟著定子旋轉磁場一起轉而同步,始稱同步電機。

2、結構與原理不同

同步電機和異步電機的定子繞組是相同的，主要區別在于轉子的結構。

同步電機的轉子上有直流勵磁繞組，所以需要外加勵磁電源，通過滑環引入電流； 而異步電機的轉子是短路的繞組，靠電磁感應產生電流。

異步電機簡單,成本低.易于安裝,使用和維護.所以受到廣泛使用.缺點效率低,功率因數低對電網不利.而同步電機效率高是容性負載,可改善電網功率因數.多用工礦大型沒備.3、用途不同

同步電機大多用在大型發電機的場合。而異步電機則幾乎全用在電動機場合。

同步電機可以通過勵磁靈活調節功率因數；異步電機的功率因數不可調，因此在一些大的工廠，異步電機應用較多時，可附加一臺同步電機做調相機用，用來調節工廠與電網接口處的功率因數。但是，由于同步電機造價高，維護工作量大，現在一般都采用電容補償功率因數。同步機因為有勵磁繞組和滑環，需要操作者有較高的水平來控制勵磁，另外，和異步機的免維護相比，維護工作量較大；所以，作為電動機時，現在大多選擇異步電機。3.簡述同步

電

動

機的基

本

結

構

和

工

作

原

理

10.同步電動機常用的起動方法有哪些？

第八章

1.簡述交流伺服電動機有哪些控制方式。

2.什么叫步進電動機的三相單三拍控制,三相雙三拍控制,三相六拍控制？

10.微型同步電動機定子的結構特點是什么？

23.單向異步電動機有兩個繞組,分別是什么繞組?

29.第九章

1．在電力拖動系統中電動機選擇應包含哪些內容？（1）類型的選擇（2）功率的選擇

（3）電壓的選擇：見P236（4）轉速的選擇：P236（5）外形結構的選擇：P236（6）安裝形式的選擇：P236、237表9-1（7）工作制的選擇：P236（8）型號的選擇：P237 2.電動機的額定功率選的過大和不足時會引起什么后果？

4．電動機的發熱和冷卻有什么規律？發熱時間常數與冷卻時間常數是否相同？

12.一臺直流伺服電動機帶動一恒轉矩負載(負載阻轉矩不變)，測得始動電壓為 4Ｖ，當電樞電壓Ua=50V時，其轉速為1500 r/min。若要求轉速達到 3000 r/min，試問要加多大的電樞電壓? 解：Ea=Ceφn, Ua-Ua0=Ea,當負載轉矩不變時,Ua0不變，則n1/n2=(Ua1-Ua0)/(Ua2-Ua0)，即1500/3000=（50-4）/（Ua2-4），得到Ua2=96V，所以要加96V的電樞電壓，轉速才會到達3000r/min。2